EHRT Maschinen im Einsatz bei Siemens

Biegemaschine mit integrierter Presseinheit für Cu-Leiter. Im Generatorenwerk Mülheim der Siemens AG wurde im Januar dieses Jahres eine neue Fertigungslinie für Generator-Rotorspulen in Betrieb genommen. Herzstück der neuen Anlage ist eine Doppel- Axialbiegemaschine mit integrierter Presse, die von der EHRT GmbH in Rheinbreitbach entwickelt wurde. Biegen und Pressen von Kupferprofilen erfolgt auf der neuen Maschine beidseitig in einem Arbeitsgang mit deutlich höherer Produktivität und Qualität.

Die Siemens AG fertigt am Standort Mülheim hocheffiziente Generatoren der oberen Leistungsklasse ab 165 MVA. Als Ausgangsmaterial für die Generator- Rotorspulen werden massiv gezogene oder als Hohlleiter gefertigte Kupferstangen verwendet, die in Paketen verbaut werden und daher äußerst passgenau gebogen werden müssen.

Dabei sind die Dimensionen beachtlich: Axiale Längen bis zu 11000 mm, Werkstückbreiten bis zu 52 mm und Werkstückdicken bis zu 27 mm bei Biegewinkeln bis 90° sind die Eckdaten der Cu-Leiter, für deren Bearbeitung die neue Doppel-Axialbiegemaschine ausgelegt ist.Die EHRT GmbH aus Rheinbreitbach ist führender Spezialist für Biege- und Stanzmaschinen zur Kupferbearbeitung und bietet Biege- und Stanzmaschinen für die unteren und mittleren Leistungsbereiche an. Das Pflichtenheft für die neue Axialbiegemaschine war für das Unternehmen aus Rheinbreitbach eine besondere Herausforderung, die durch die Entwicklung einer Sondermaschine in enger Zusammenarbeit mit dem Auftraggeber Siemens gemeistert werden konnte.

Dieser musste bisher vor der weiteren Verarbeitung entfernt werden. Dies geschah in einem weiteren Arbeitsgang auf einer zweiten Maschine durch Verpressen des Materialaufwurfs auf beiden Seiten des Leiters. Je nach  Materialbeschaffenheit, Biegewinkel und Biegeradius konnte der Fehler insgesamt dabei bis zu 2° betragen. Bei einer Schenkellänge des Leiters von beispielsweise 1000 mm entsprach dies einer axialen Abweichung von etwa 30 mm. Aus Kosten- und Qualitätsgründen entschied sich Siemens deshalb in eine neue Biegetechnik zu investieren. Das Ziel war die bisher notwendigen zwei Arbeitsschritte auf zwei Maschinen in einen Arbeitsgang auf einer Maschine zu reduzieren und damit eine deutlich höhere Produktivität, Wiederholgenauigkeit sowie mehr Flexibilität durch kürzere Umrüstzeiten zu erreichen.

Für die gleichzeitige Bearbeitung beider Leiterenden sind zwei gespiegelte Biege-/Presseinheiten vorhanden, wovon eine fest, die andere frei positioniert werden kann. Ein integriertes Längenmesssystem garantiert die exakte Positionierung der verfahrbaren Einheit. Nach Einlegen des Hohlprofils wird dieser positioniert und eingespannt. Danach erfolgt, gleichzeitig auf beiden Seiten, der Biegevorgang. Die Rückfederung wird durch das von EHRT entwickelte und patentierte Rückfederungskompensationsverfahren ausgeglichen. Im Anschluss wird der Materialaufwurf in der Presseinheit an beiden Biegungen gleichzeitig beseitigt und der Biegewinkel abschließend nochmals geprüft. Mit diesen Verfahren erreicht die Maschine eine Genauigkeit beim Biegewinkel von +/- 0,15°, der Materialaufwurf nach Verpressen beträgt nur noch maximal 0,04 mm. Die gesamte Bearbeitungszeit für einen Leiter liegt deutlich unter einer Minute. Alle Arbeitsschritte werden ohne Bedienereingriff automatisch ausgeführt.

Den Ingenieuren der EHRT GmbH ist es gelungen, den vorher auf zwei Maschinen ablaufenden, zweistufigen Fertigungsprozess auf einen einstufigen Prozess auf einer Maschine zu rationalisieren. Gleichzeitig reduzieren sich die Fertigungsabweichungen um etwa den Faktor 10, weil der Leiter während des gesamten Bearbeitungsvorgangs fest eingespannt bleibt. Das zeitaufwändige und fehleranfällige positionieren für jeden Biege- und Pressvorgang bleibt dem Bediener erspart. Auch die Rüstzeiten für einen Werkzeugwechsel konnten durch das Stecksystem von EHRT drastisch reduziert werden Nach den bisher vorliegenden Erfahrungen konnten durch den Einsatz der neuen Doppel-Axialbiegemaschine über 90 Arbeitsstunden allein bei der Fertigung der Rotorspulenleiter für einen Generator eingespart werden. Das gesamte Projekt wurde in enger Zusammenarbeit mit Siemens in wenigen Monaten abgewickelt. Richard Neuhoff, Vertriebsleiter und Projektverantwortlicher bei EHRT, zieht ein Resümee: „Kupferbearbeitung ist unsere Domäne, da kennen wir uns aus. Kundenspezifische Entwicklungen sind nicht neu für uns. Für die Entwicklung der Doppel-Axialbiegemaschine mussten wir konstruktiv manches Mal Neuland betreten. Innovationskraft und vor allem Innovationsbereitschaft sind Stärken von EHRT und deshalb haben wir, nach sorgfältiger Abwägung aller Risiken, diese Herausforderung angenommen und gemeistert. “

Philipp Büttner, Projektverantwortlicher bei Siemens: „Wir waren nicht sicher, ob ein Hersteller unsere hohen Anforderungen würde erfüllen können, zumal es am Markt keine passende Standardmaschine gab. Umso mehr freuen wir uns, dass wir mit der EHRT GmbH einen kompetenten Partner gefunden haben, der bereit war, dieses ambitiöse Projekt mit uns zu realisieren. Es gab im Vorfeld viele Unwägbarkeiten in Bezug auf die Realisation des Projektes und folglich großen Abstimmungsbedarf. Nicht zuletzt waren die räumliche Nähe sowie die offene Kommunikation und der ehrliche Umgang aller Beteiligten miteinander wesentliche Faktoren, die den erfolgreichen Abschluss des Projektes ermöglicht haben. Unsere Erwartungen in Bezug auf die Projektabwicklung und die Leistungsdaten der neuen Maschine sind in vollem Umfang erfüllt worden.“